1、轉發(fā)技術(shù):交換機采用直通轉發(fā)技術(shù)或存儲轉發(fā)技術(shù)?
2、延時(shí):交換機數據交換延時(shí)多少?
3、管理功能:交換機提供給擁護多少可管理功能?
4、單/多MAC地址類(lèi)型:每個(gè)端口是單MAC地址,還是多MAC地址?
5、外接監視支持:交換機是否允許外接監視工具管理端口、電路或交換機所有流量?
6、擴展樹(shù):交換機是否提供擴展樹(shù)算法或其他算法,檢測并限制拓撲環(huán)?
7、全雙工:交換機是否允許端口同時(shí)收/發(fā),全雙工通訊?
8、高速端口集成:交換機是否提供高速端口連接關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)器或上行主干?
下面逐項討論各項參數:
1) 轉發(fā)技術(shù):(Forwarding Technologies)
轉發(fā)技術(shù)是指交換機所采用的用于決定如何轉發(fā)數據包的轉發(fā)機制。各種轉發(fā)技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。
直通轉發(fā)技術(shù):(Cut-through)
交換機一旦解讀到數據包目的地址,就開(kāi)始向目的端口發(fā)送數據包。通常,交換機在接收到數據包的前6個(gè)字節時(shí),就已經(jīng)知道目的地址,從而可以決定向哪個(gè)端口轉發(fā)這個(gè)數據包。直通轉發(fā)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是轉發(fā)速率快、減少延時(shí)和提高整體吞吐率。其缺點(diǎn)是交換機在沒(méi)有完全接收并檢查數據包的正確性之前就已經(jīng)開(kāi)始了數據轉發(fā)。這樣,在通訊質(zhì)量不高的環(huán)境下,交換機會(huì )轉發(fā)所有的完整數據包和錯誤數據包,這實(shí)際上是給整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了許多垃圾通訊包,交換機會(huì )被誤解為發(fā)生了廣播風(fēng)暴??傊?,直通轉發(fā)技術(shù)適用與網(wǎng)絡(luò )鏈路質(zhì)量較好、錯誤數據包較少的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。
存儲轉發(fā)技術(shù):(Store-and-Forward)
存儲轉發(fā)技術(shù)要求交換機在接收到全部數據包后再決定如何轉發(fā)。這樣一來(lái),交換機可以在轉發(fā)之前檢查數據包完整性和正確性。其優(yōu)點(diǎn)是:沒(méi)有殘缺數據包轉發(fā),減少了潛在的不必要數據轉發(fā)。其缺點(diǎn)是:轉發(fā)速率比直接轉發(fā)技術(shù)慢。所以,存儲轉發(fā)技術(shù)比較適應與普通鏈路質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。
碰撞逃避轉發(fā)技術(shù):(Collision-avoidance)
某些廠(chǎng)商(3Com)的交換機還提供這種廠(chǎng)商特定的轉發(fā)技術(shù)。碰撞逃避轉發(fā)技術(shù)通過(guò)減少網(wǎng)絡(luò )錯誤繁殖,在高轉發(fā)速率和高正確率之間選擇了一條折衷的解決辦法。
2) 延時(shí):(Latency)
交換機延時(shí)是指從交換機接收到數據包到開(kāi)始向目的端口復制數據包之間的時(shí)間間隔。有許多因素會(huì )影響延時(shí)大小,比如轉發(fā)技術(shù)等等。采用直通轉發(fā)技術(shù)的交換機有固定的延時(shí)。因為直通式交換機不管數據包的整體大小,而只根據目的地址來(lái)決定轉發(fā)方向。所以,它的延時(shí)是固定的,取決于交換機解讀數據包前6個(gè)字節中目的地址的解讀速率。采用存儲轉發(fā)技術(shù)的交換機由于必須要接收完了完整的數據包才開(kāi)始轉發(fā)數據包,所以它的延時(shí)與數據包大小有關(guān)。數據包大,則延時(shí)大;數據包小,則延時(shí)小。
3) 管理功能:(Management)
交換機的管理功能是指交換機如何控制用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)交換機,以及用戶(hù)對交換機的可視程度如何。通常,交換機廠(chǎng)商都提供管理軟件或滿(mǎn)足第三方管理軟件遠程管理交換機。一般的交換機滿(mǎn)足SNMP MIB I / MIB II統計管理功能。而復雜一些的交換機會(huì )增加通過(guò)內置RMON組(mini-RMON)來(lái)支持RMON主動(dòng)監視功能。有的交換機還允許外接RMON探監視可選端口的網(wǎng)絡(luò )狀況。
4) 單/多MAC地址類(lèi)型:(Single- versus Multi-MAC)
單MAC交換機的每個(gè)端口只有一個(gè)MAC硬件地址。多MAC交換機的每個(gè)端口捆綁有多個(gè)MAC硬件地址。單MAC交換機主要設計用于連接最終用戶(hù)、網(wǎng)絡(luò )共享資源或非橋接路由器。它們不能用于連接集線(xiàn)器或含有多個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備的網(wǎng)段。多MAC交換機在每個(gè)端口有足夠存儲體記憶多個(gè)硬件地址。多MAC交換機的每個(gè)端口可以看作是一個(gè)集線(xiàn)器,而多MAC交換機可以看作是集線(xiàn)器的集線(xiàn)器。每個(gè)廠(chǎng)商的交換機的存儲體Buffer的容量大小各不相同。這個(gè)Buffer容量的大小限制了這個(gè)交換機所能夠提供的交換地址容量。一旦超過(guò)了這個(gè)地址容量,有的交換機將丟棄其它地址數據包,有的交換機則將數據包復制到各個(gè)端口不作交換。
5) 外接監視支持:(Extendal Monitoring)
一些交換機廠(chǎng)商提供“監視端口”(monitoring port),允許外接網(wǎng)絡(luò )分析儀直接連接到交換機上監視網(wǎng)絡(luò )狀況。但各個(gè)廠(chǎng)商的實(shí)現方法各不相同。
6) 擴展樹(shù):(Spanning Tree)
由于交換機實(shí)際上是多端口的透明橋接設備,所以交換機也有橋接設備的固有問(wèn)題—“拓撲環(huán)”問(wèn)題(Topology Loops)。當某個(gè)網(wǎng)段的數據包通過(guò)某個(gè)橋接設備傳輸到另一個(gè)網(wǎng)段,而返回的數據包通過(guò)另一個(gè)橋接設備返回源地址。這個(gè)現象就叫“拓撲環(huán)”。一般,交換機采用擴展樹(shù)協(xié)議算法讓網(wǎng)絡(luò )中的每一個(gè)橋接設備相互知道,自動(dòng)防止拓撲環(huán)現象。交換機通過(guò)將檢測到的“拓撲環(huán)”中的某個(gè)端口斷開(kāi),達到消除“拓撲環(huán)”的目的,維持網(wǎng)絡(luò )中的拓撲樹(shù)的完整性。在網(wǎng)絡(luò )設計中,“拓撲環(huán)”常被推薦用于關(guān)鍵數據鏈路的冗余備份鏈路選擇。所以,帶有擴展樹(shù)協(xié)議支持的交換機可以用于連接網(wǎng)絡(luò )中關(guān)鍵資源的交換冗余。
7) 全雙工:(Full Duplex)
全雙工端口可以同時(shí)發(fā)送和接收數據,但這要交換機和所連接的設備都支持全雙工工作方式。具有全雙工功能的交換機具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、高吞吐量(Throughput):兩倍于單工模式通信吞吐量。
2、避免碰撞(Collision Avoidance):沒(méi)有發(fā)送/接收碰撞。
3、突破長(cháng)度限制(Improved Distance Limitation):由于沒(méi)有碰撞,所以不受CSMA/CD鏈路長(cháng)度的限制。通信鏈路的長(cháng)度限制只與物理介質(zhì)有關(guān)。
現在支持全雙工通信的協(xié)議有:快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和ATM。
8) 高速端口集成:(High-Speed Intergration)
交換機可以提供高帶寬“管道”(固定端口、可選模塊或多鏈路隧道)滿(mǎn)足交換機的交換流量與上級主干的交換需求。防止出現主干通信瓶頸。常見(jiàn)的高速端口有:
FDDI:應用較早,范圍廣。但有協(xié)議轉換花費。
Fast Ethernet / Gigabit Ethernet:連接方便,協(xié)議轉換費用少;但受到網(wǎng)絡(luò )規模限制。
ATM:可提供高速交換端口;但協(xié)議轉換費用大。
ATM交換(ATM Switch)
隨著(zhù)ATM交換技術(shù)的發(fā)展,現在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中越來(lái)越多在高速網(wǎng)絡(luò )主干或邊緣網(wǎng)絡(luò )采用ATM交換技術(shù)。根據現有企業(yè)計算的發(fā)展要求,適應數據網(wǎng)絡(luò )交換的技術(shù)趨勢,我們有必要了解ATM。ATM的數據交換由一個(gè)一個(gè)固定長(cháng)度的ATM信元組成。每個(gè)ATM信元都是53字節長(cháng)(5個(gè)字節長(cháng)的信頭和48字節長(cháng)的信體)。信頭包括虛擬通路(VP)和虛擬電路(VC)標識等地址信息。ATM根據VP和VC來(lái)確定信元的發(fā)送源地址和接收目的地址。
ATM交換機中的連接分為永久虛擬電路(PVC)和交換虛擬電路(SVC)兩種。PVC是在源地址與目的地址之間的永久性硬件電路連接。SVC是根據實(shí)時(shí)交換要求建立的臨時(shí)交換電路連接。兩者的最大區別是:PVC不論是否有數據傳輸,它都保持連接;而SVC在數據傳輸完成后就自動(dòng)斷開(kāi)。兩者的應用區別是:在通常的ATM交換中,有一些PVC用于保持信號和管理信息通 訊,保持永久連接;而SVC主要用于大量的具體數據的傳輸。
ATM交換另一個(gè)特點(diǎn)是:ATM本身就是全雙工的。發(fā)送數據和接收數據在不同虛擬電路中同時(shí)進(jìn)行,保持雙向高速通訊。為了滿(mǎn)足以太網(wǎng)幀(Frames)與ATM信元(Cells)的相互通訊要求,ATM協(xié)議標準規定了針對數據應用的ATM適配層(ATM Adaption Layer),它工作在幀交換和信元交換之間,將以太幀的邏輯電路層的地址信息對應得轉換為虛擬電路VC、虛擬通路VP地址信息,完成幀-信元轉換和信元-幀轉換工作。
ATM交換的廣泛應用,也給交換網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )監視和管理帶來(lái)了新的挑戰。
虛擬局域網(wǎng)(VLAN)
交換技術(shù)的發(fā)展,也加快了新的交換技術(shù)(VLAN)的應用速度。通過(guò)將企業(yè)網(wǎng)絡(luò )劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò )VLAN網(wǎng)段,可以強化網(wǎng)絡(luò )管理和網(wǎng)絡(luò )安全,控制不必要的數據廣播。在共享網(wǎng)絡(luò )中,一個(gè)物理的網(wǎng)段就是一個(gè)廣播域。而在交換網(wǎng)絡(luò )中,廣播域可以是有一組任意選定的第二層網(wǎng)絡(luò )地址(MAC地址)組成的虛擬網(wǎng)段。這樣,網(wǎng)絡(luò )中工作組的劃分可以突破共享網(wǎng)絡(luò )中的地理位置限制,而完全根據管理功能來(lái)劃分。這種基于工作流的分組模式,大大提高了網(wǎng)絡(luò )規劃和重組的管理功能。
在同一個(gè)VLAN中的工作站,不論它們實(shí)際與哪個(gè)交換機連接,它們之間的通訊就好象在獨立的集線(xiàn)器上一樣。同一個(gè)VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽(tīng)到,而不會(huì )傳輸到其他的 VLAN中去,這樣可以很好的控制不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。同時(shí),若沒(méi)有路由的話(huà),不同VLAN之間不能相互通訊,這樣增加了企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中不同部門(mén)之間的安全性。網(wǎng)絡(luò )管理員可以通過(guò)配置VLAN之間的路由來(lái)全面管理企業(yè)內部不同管理單元之間的信息互訪(fǎng)。交換機是根據用戶(hù)工作站的MAC地址來(lái)劃分VLAN的。所以,用戶(hù)可以自由的在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中移動(dòng)辦公,不論他在何處接入交換網(wǎng)絡(luò ),他都可以與VLAN內其他用戶(hù)自如通訊。
VLAN可以是有混合的網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型設備組成,比如:10M以太網(wǎng)、100 M以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)、FDDI、CDDI等等,可以是工作站、服務(wù)器、集線(xiàn)器、網(wǎng)絡(luò )上行主干等等。
VLAN的管理需要比較復雜的專(zhuān)門(mén)軟件,它通過(guò)對用戶(hù)、MAC地址、交換機端口號、VLAN號等管理對象的綜合管理,來(lái)滿(mǎn)足整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的VLAN劃分、監視等功能,以及其他擴展管理功能?,F在比較通用的VLAN的劃分方法是基于MAC地址。但也有一些廠(chǎng)商的交換機提供更多的VLAN劃分方法:MAC地址、協(xié)議地址、交換機端口、網(wǎng)絡(luò )應用類(lèi)型和用戶(hù)權限等等。
用戶(hù)在選擇交換機的同時(shí),應當仔細考察選購的交換機的VLAN功能,根據自己企業(yè)的實(shí)際需要,選擇滿(mǎn)足要求而且管理方便的交換機。同時(shí),應當特別注意現在不同廠(chǎng)商的交換機的VLAN之間大多數是不兼容的。
聯(lián)系客服